信息技術背景下的初中數學教學研究
——“翻轉課堂”的實際應用

勞萍飛

隨著信息技術的發展,各類教育技術和互聯網資源開始逐漸應用于初中各學科的課程教學之中;數學教學也受到了教育信息化的影響,教師的教育視野在多種教學工具、多元教學模式的沖擊下不斷拓展,學生對數學學習參與、數學應用實踐的發展需求也在持續提升。因此,傳統的數學課堂教學樣態已然不再適用于當前的教學工作,教師要求新求變,就要不斷聚焦“促進學生思考探究、引導學生自主學習、推動學生思維發展”等方向,優化和調整傳統的知識教學方式?！胺D課堂”拓展了學生數學學習的場域,延伸了數學學習的鏈條。文章立足教育信息化的大背景,對“翻轉課堂”這一新模式進行了深入的分析,并結合初中數學教學的現實情況重點探討了信息技術背景下推廣初中數學“翻轉課堂”的應用方法。

一、 當前初中數學課程信息化教學的困境

(一)教師信息技術應用能力不強

盡管現階段多媒體、智能軟件等各類信息技術開始逐漸受到初中教師的青睞,但是部分初中數學教師的信息技術應用能力尚且處于初級的水平,導致原本技術助力課程改革、教學改革的潛力無法全部發揮出來。具體表現為:第一,教師結合信息技術打造配套教學模式、創新教學機制的綜合能力不足,部分教師只會制作簡單的電子課件、使用搜索引擎查找學習資源、利用常用的通信軟件來輔助教學,但無法對網絡資源進行有效整合、熟練并精通各類軟硬件工具的操作。第二,教學理念的落后導致教師對新技術的接受和應用難以達標。部分教齡長、年齡大的數學教師習慣于進行口頭式、書面化的課程教學,習慣于在課堂上進行數學教學,難以跟上技術更新和教育思潮的變化,只能夠在課堂上以各類簡單的多媒體圖文作為輔助教學的內容。這種種問題都極大地影響了數學課程的信息化、智能化發展,教師需要找準改革切入點,轉變思路提高綜合應用能力。

(二)“翻轉課堂”教學設計較為落后

以“翻轉課堂”的新型教學模式作為契機來強化信息技術在數學課程中的融合應用,是提高教師信息化專業素養、推動課程改革發展的一個良好的契機;目前部分初中教師開始嘗試探索“翻轉課堂”的形式,將“翻轉課堂”與數學單元模塊教學結合起來。但從總體上看,初中數學“翻轉課堂”的教學設計水平依然較為落后,其中的原因如下:首先,數學教師對“翻轉課堂”的內涵、基本特點以及主要流程的理解把握還不夠深刻,缺乏教學實踐的經驗,部分教師都是在“摸著石頭過河”,更加偏向于保守地采用“傳統課堂+翻轉課堂”混合的形式進行教學,導致效果不佳。其次,教師對“翻轉課堂”的教學方向、各個環節的具體細節把握還不夠,容易出現“微課質量粗糙,教師指導缺位,課堂互動不足”等問題,甚至有些班級還會出現“教師絕對主導控制翻轉課堂,壓縮學生自主學習空間”“課堂學習隨意化,缺乏教師指導與規范”的極端化情況。無論哪種情況,都背離了“翻轉課堂”的育人初衷,教師需要做好充分的學習和準備、抓好“翻轉課堂”的每個環節與細節,提升總體設計水平。

二、 初中數學“翻轉課堂”教學模式的含義與主要特點

(一)“翻轉課堂”的內涵

“翻轉課堂”又稱為“顛倒課堂”,從本質上來說是為了重構學生的學習與探究流程、把“知識傳授”與“知識內化吸收”的兩個場域進行了翻轉:在以往的課程學習中,學生需要在教室里上課,學習新知識,然后回家完成作業和練習;而在“翻轉課堂”之下,學生則是在課外進行在線學習,然后在課堂上集體討論、探究學習并完成學習任務。而這樣的“翻轉課堂”打破了以往學生的學習形態,師生角色、課堂內容、作業形式等都發生了巨大的變化;相較于傳統的教學模式,“翻轉課堂”使得學生成為學習的主導者和推動者,學生自主學習探究的空間變得更大了。

(二)數學“翻轉課堂”的主要特點

相較于傳統數學教學模式,“翻轉課堂”具有諸多變化,如表1所示。

表1 傳統課堂與翻轉課堂對比

從“傳統課堂”與“翻轉課堂”的對比進行深入分析,可以發現“教師教”與“學生學”之間的幾個新的變化趨勢,而這種變化也反映出了“翻轉課堂”的主要特點。

第一,教師需要完成的教學服務任務不斷拓展豐富。由于師生之間的角色發生了變化,課程教學的時間被重新分配,教師需要做好“設計微課、課前準備、營造學習氛圍、深化課堂互動、進行智能評價”等多方面的工作;而要做好上述工作教師就要綜合應用信息技術,以保證學生能夠較好地完成課前在線學習、課中實踐探究的活動。

第二,學生的“集體自主學習”與“任務問題指向的課上學習內容”形成了有機呼應。在課堂教學內容方面,學生通過前期的在線學習有了一定的知識基礎,因此“翻轉課堂”下更加注重引導學生共同合作、參與解決各項數學學習任務(項目)或綜合性問題,使得學生能夠發揮出集體合力、提高合作交流的能力,應用數學知識來開展探究活動。

第三,師生關系得到了重塑。傳統數學課堂強調以教師為核心進行“一對多”“單向式”的教學,但是“翻轉課堂”充分引導學生自主進行前期的在線學習,同時在課堂上鼓勵師生之間進行密切的互動,并且要求教師進行評價與激勵,使得學生的學習地位大大提高、個性化和特色化學習成為可能。

三、 以信息技術賦能初中數學“翻轉課堂”的價值

(一)豐富拓展教學維度

從數學“翻轉課堂”的特點可以發現,信息技術可以幫助教師完成各項教學服務的任務:既可以以“多媒體”“微課”等形式輔助教師展示更加立體多樣、淺顯易懂的數學學習內容,實現對教學資源的整合,又可以幫助教師在課堂上展示數學問題,營造學習情境,輔助學生開展探究學習。這樣有效拓展了數學教學的廣度與深度,促進了數學課程內涵發展。

(二)強化多元互動交流

以多種智能通信軟件、在線學習平臺為依托,教師可以在學生的前期自學階段、中期課上學習階段以及課后評價階段都與學生建立起密切的聯系,師生之間能夠通過技術途徑進一步增進學習交流,教師也能更好地開展指導服務。此外,學生個體之間的合作學習也在技術的加持下變得更加簡單、直接、高效了,借助各種技術功能與模塊,學生能夠更好地強化溝通合作,建立知識框架。

(三)提升自主學習能力

利用技術制作微課,學生需要在課前自行觀看、完成任務;在課堂上利用技術來展示數學問題,推進學生深入探究,輔導學生進行自主學習。此外,通過長期性的翻轉課堂推廣,學生也能夠借助互聯網和各類技術工具來輔助自己進行數學學習,進一步提高學生的綜合學習能力。

四、 信息技術背景下推廣初中數學“翻轉課堂”的應用方法

(一)課前自學,布置設計微課任務

要有效構建智能化、信息化的數學翻轉課堂,教師需要注意以微課的形式來引導學生進行前期的自學活動;與課堂上用于教學、課后的拓展學習視頻不同,翻轉課堂之中的微課視頻更加注重服務于學生的前期學習,內容精簡、時長較短、信息量富集、明確指向課時教學的目標,旨在引導學生能夠高效快速地掌握重難點知識。因此,教師在設計微課時也要注意突出優點,按照學生學習認知的邏輯、常規的學習習慣來篩選、制作微課,同時以任務單的形式引導學生進行前期學習嘗試。

例如,在浙教版數學七年級上冊“一元一次方程的解法”一課的課堂教學前,教師可以引入微課視頻,引導學生首先建立“解一元一次方程就是通過運算將方程變形為x=a(a為已知數)”的認知;然后教師可以引導學生復習“等式的基本性質”,通過變形轉化將“4x=3x+50”等例題同加同減、合并同類項最終得出x=50。之后教師可以繼續深入講解“移項”的概念,通過原方程和新方程的對比來簡明易懂地展現移項的步驟方法,使得學習要點一目了然(如圖1)。

圖1

學生需要把每個步驟的名稱、具體的計算過程寫出來,記錄在學習任務單上,方便學生自己改錯;微課最后再將本課的重難點知識進行集中梳理和小結,學生需要完成在線學習筆記、與任務單一同交由教師檢查。教師既可以使用“希沃白板”等軟件配合課件來自己制作微課,也可以參考借鑒各類MOOC平臺、微信公眾號上的微課資源;最后教師將微課上傳到家長群中,將課件按頁整理成文檔,方便學生重復學習觀看。完成微課學習任務是學生參與翻轉課堂的重要前期準備,教師一定要加以重視。

(二)任務引導,激勵學生集體思考

在學生完成前期學習,掌握基本的數學知識點與解題步驟之后,課堂上的時間則更多的是預留給學生進行自主實踐探究的。教師要注意通過多媒體等教學信息設備的輔助來推動學生集體深入學習探索,引導學生開展正確合理的學習活動步驟,使得不同學生的思考、學習需求都能夠得到滿足。

在這里,數學翻轉課堂上教師能夠設計和引入的學習任務形式多種多樣。一種是與學生前期微課學習的內容進行聯動。還是以“一元一次方程的解法”課程教學為例,教師可以組織學生開展復習任務,要求學生思考并寫出“解一元一次方程的主要步驟與對應的數學原理”,以“趣味比賽”的形式帶動學生激活思維,形成知識框架:移項對應了“等式的基本性質”,合并同類項則對應了“合并同類項法則”等。學生寫出答案后教師收回,并對比思維導圖(如圖2),看誰寫得又全又對。

圖2

(三)技術加持,提高重點學習效率

在數學翻轉課堂之中容易出現一種情況,那就是學生在課堂上進行自主學習往往會出現“總是犯同一種錯誤”的問題,而這一類錯誤一般都是單元課時學習的重難點;部分學生在課堂上花費了大量精力進行學習,但總是無法取得讓人滿意的效果,其原因就在于此。因此,教師還要注意通過技術的加持,聚焦數學學習中的難點、易錯點,帶動學生提高學習的效率。

在這里教師可以在多媒體教室內或者利用學習平板和智能機完成數學課程。以浙教版數學七年級下冊“二元一次方程組”的課時教學為例,通過“科大訊飛智慧課堂”“班級優化大師”等軟件來設計學習任務,讓學生在線計算并解答問題,教師不僅可以在后臺通過直觀的數據圖來觀察學生的“解題準確率”“平均每道題的完成時長”,同時還可以看到學生的解題步驟和過程。比如,部分學生在完成學習任務的過程中容易出現錯項和漏項的問題,教師則可以將錯誤習題截圖,與標準解題步驟進行對比并投屏展示,幫助學生重新復習解二元一次方程組的知識點。此外,教師還可以利用智能學習機上的“錯題本”功能,一方面,借助AI技術讓系統在學生完成課上任務前就自動識別出本課的“高頻出錯知識點”并進行提醒;另一方面,也可以讓學生將錯題拍照、使用“筆記”功能寫下正確步驟和答案,形成“一人一檔”的在線錯題庫,這既方便了學生后續復習查找,同時也提高了課堂的學習效率。

(四)智能評價,優化數學互動反饋

有效開展評價工作是數學翻轉課堂下充分體現教師服務效能的一項重要指標,而信息技術背景下的數學翻轉課堂強調“大數據、互聯網技術加持下的綜合智能評價”,教師要注意探索和優化符合初中數學教學實際的智能評價方法和手段,使得評價更加聚焦學生核心素養的培育,關注學生數學學習的過程,突出趣味性與多樣性。

在這一方面,教師要做好以下幾項工作:第一,明確“翻轉課堂”下更加適配的數學教學評價指標,尤其要關注“學生數學學習習慣的培養”“數學自學積極性與總體水平”“課上自主思考、思維探究的學習能力”“小組學習合作的能力”等指標。第二,在評價方式上,做到“定量+定性”“結果+過程”,整合收集學生在課前、課中和課后學習的各項痕跡與資料(如微課任務單、課上練習、課后作業等),利用“教師主觀評價+學生自我評價+AI智能系統分析”的方式,全面展示學生個體、分層學生群體的學習問題和進步之處,保證評價服務能夠真正給學生帶來激勵、參考的作用。第三,為了更好地評價課堂教學的效果,教師應當將翻轉課堂教學進行全程錄屏(課上監控+課件錄屏),既為督學人員、其他教師留下分析材料,又方便自己進行回顧觀察反思教學的問題,以改進后續的翻轉課堂教學流程。

五、 結論

總而言之,隨著教育信息技術的不斷發展,“翻轉課堂”的內涵也在不斷地豐富,智能化的翻轉課堂開始出現在師生的視野之中。教師要注意參考和借鑒“翻轉課堂”的教學要求,借助信息技術來充分發揮出“翻轉課堂”的優勢與特點,引導學生自學,布置學習任務,提高學習效率,優化智能評價,以此促進學生的全面發展。